Innehållsförteckning:
Vid Apple-evenemanget i september 2017 avslöjades iPhone X. Det verkar som om Apple gick helt ut på sin "årsdag" -modell, och en av de nya funktionerna är Face ID.
Att låsa upp telefonen med ansiktet är inte exakt nytt. Android har haft funktionen ett tag, och Samsung har använt en speciell irisskanner sedan Galaxy Note 7. Men Apple gör saker mycket annorlunda, som det är vanligt att göra. Istället för att använda ett mönster för att skapa ett upplåsande token använder Apple formen på ditt ansikte. Och det har några ganska specialiserade hårdvara på plats att göra det.
Jag har inte använt iPhone X just nu, men det är ett område där jag har bra erfarenhet. Modulerad förvärv av rumsliga distorsionskartor och sedan förvandla de förvärvade uppgifterna till något som en mjukvara kan använda som en unik identifierare har funnits ett tag, och produkter som du har i ditt hus just nu byggdes, paketerades eller kvalitetskontrollerade med det. Jag har varit med och designat och distribuerat flera system som använder djupbildförvärv för att sortera produkter (äpplen, persikor, plommon, etc.) efter klass, form och storlek och förstå hur tekniken som används i Face ID kommer att fungera.
Låt oss jämföra.
Android: s ansiktsigenkänning
Att låsa upp telefonen med ansiktet har varit en del av Android sedan version 4.0, Ice Cream Sandwich. Detta är det minst komplicerade och minst säkra av de tre sakerna vi jämför.
Med den främre vända kameran kan din Android-telefon ta en bild av ditt ansikte och Googles ansiktsigenkänningsprogramvara bearbetar den sedan för att bygga en uppsättning data baserat på bilden. När du håller telefonen i ansiktet för att låsa upp den, samlas in, behandlas en bild jämförs med den lagrade informationen. Om programvaran kan matcha båda skickas ett symbol till systemet så att din telefon låses upp.
Ansiktslåsning kom till Android 2012, och Samsung har gjort det mycket bättre på sina senaste telefoner.
Uppgifterna skickas inte någonstans och samlas in och behandlas allt på själva telefonen. Det lagras säkert och krypterat, och ingen annan process kan läsa rå data. Android-ansiktsupplåsning behöver inte heller några speciella lampor eller sensorer eller kameror - den använder samma framsidan som du använder för att ta selfies med.
Samsung har förbättrat upplevelsen med Galaxy S8 och Note 8-telefoner genom att börja skanna så snart skärmen har knackat, och behandlingen är snabbare och mer exakt på grund av bättre kamera och CPU. Ansiktslåsning på Galaxy S8 är snabb och fungerar generellt bra när du får en känsla av hur du håller telefonen medan du använder den.
Det största problemet med ansiktslåsning är att det inte är säkert. Det annonseras inte som säkert, inte ens av Google eller Samsung. Det är en bekvämlighet som har byggts för att visa upp (och förfina) Googles ansiktsigenkänningsalgoritmer, och ett tryckt foto av ditt ansikte kommer att besegra ansiktslåsning.
Tack och lov erbjuder Samsung också ett alternativt sätt att känna igen ditt ansikte.
Samsungs irisskanning
Samsung förde först irisskanning till Galaxy-linjen med Galaxy Note 7. Att ha en dator som skannar dina ögonhålar för att autentisera dig är något vi alla har sett i filmer, och det används för säker post i verkliga statliga anläggningar. Samsung använder samma koncept med sitt iris skanningssystem, bara skalat tillbaka så att det kan arbeta snabbare och arbeta med en begränsad resurs på en smartphone. Det är mer än säkert nog för din telefon, även om den inte är 100% idiotsäker.
Varje öga har ett annat mönster, och ditt högra öga är till och med annorlunda än ditt vänstra.
Varje öga har ett unikt mönster i iris. Ditt vänstra öga har till och med ett annat mönster än ditt högra. Irismönster är faktiskt mer tydliga än ett fingeravtryck. Eftersom varje öga är unikt, kan Samsung använda dina ögon för att identifiera dig och agera som dina referenser. Dessa referenser kan användas för allt som ett fingeravtryck eller till och med en lösenord kan. Du håller i telefonen så att den speciella kameran kan se dina ögon och din telefon låses upp.
För att göra detta använder Samsung specialiserad hårdvara på telefonen. En diod sänder nära infrarött ljus och lyser upp ögonen. Det är en våglängd för ljus som människor inte kan se men den är ganska intensiv och "ljus". Nära-infrarött ljus används av två skäl: dina elever kommer inte att dras ihop och du kommer inte att ha någon synförändring, och det lyser upp något med ett färgmönster bättre än de våglängder vi kan se. Om du tittar noga på din iris ser du att det finns hundratals olika färger i ett tydligt mönster. Under nära infraröd, finns det tusentals färger och de kontrasterar varandra mycket bra. Det är bara bättre att ta tag i en bild av din iris, för även om du inte ser något av det, kan din telefon och använder den för att skapa ett datasæt.
Samsung använder nära-infrarött ljus och en speciell kamera för att samla in och bearbeta data om dina ögon.
När iris lyser upp, tar en specialavstämd kamera med smal fokus en bild. Den vanliga främre kameran på din Galaxy S8 kan registrera färginformation under infraröd belysning, men den var inte utformad för att göra det. Därför behövs en andra kamera.
Denna bild analyseras och en tydlig uppsättning data skapas och lagras säkert på din telefon. All behandling, analys och lagring av data sker lokalt och krypteras så att bara processen för att känna igen din iris har tillgång till den. Dessa data används för att skapa ett token, och om iris-skannern ger rätt token har en säkerhetskontroll passerat - det är dina ögon, så all programvara som behöver din identitet kan fortsätta.
Naturligtvis samlar Samsung också in vissa uppgifter om ditt ansikte med den normala framåtvända kameran. Ansiktsdata används troligen för att hjälpa dig att placera ditt ansikte så att irisskannern har en klar vy.
Det finns några inneboende nackdelar. Eftersom användningen av irisskanning för att låsa upp din telefon behöver vara mycket snabb, samlas inte lika mycket data om mönstret i dina ögon. Samsung var tvungen att hitta rätt balans mellan säkerhet och bekvämlighet och eftersom ingen vill vänta fem eller 10 sekunder för varje skanning, kan iris skanningsalgoritmer luras med en högupplöst fotolaser tryckt i färg och ett vanligt kontaktlins för att simulera ett ögons krökning. Men ärligt talat, ingen kommer att ha ett foto på ditt öga som är tillräckligt tydliga för att låsa upp din Galaxy S8 eller Note 8. Om de gör det har du ett mycket större problem på dina händer.
Samsungs irisskanning fungerar bra så länge dina ögon är på den "söta platsen."
Den större frågan är noggrannhet. Tillräckligt med dina iris måste analyseras för att klara mjukvarukontrollen, och eftersom kameran som tar tag i bilden för igenkänning har ett mycket smalt fokus finns det en "sweet spot" som dina ögon måste vara i. Du måste vara på den söta platsen tillräckligt länge för att klara kontrollerna. Systemet är inte till någon nytta om det inte samlar in tillräckligt med data för att förhindra att någon annans ögon identifieras som du, så det är precis hur det måste fungera.
Det är ett bra system när det gäller biometrisk säkerhet, och för många är det fantastiskt. Endast dina ögon kommer att fungera (ignorerar chansen att någon spionagentur har bilder på dina ögongulor) och det är ganska snabbt. Du måste bara lära dig att använda den på rätt sätt - och ja, det kommer vanligtvis till följd av att många gånger håller telefonen onaturligt hög med ögonen öppna.
Apples Face ID
Apple har kommit in i nytt territorium när det gäller biometrisk säkerhet på en telefon. Det var inte så länge sedan att du behövde specialbelysning, flera kameror med speciallinser och ett mycket dyrt datorkort för bildbehandling för var och en av dem för att samla in tillräckligt med formdata för unikt erkännande. Nu är det gjort med vissa komponenter på framsidan av iPhone X, Apples nya A11-chipset och ett separat system för att krossa siffrorna.
Face ID projicerar ett intensivt infrarött ljus för att belysa ditt ansikte. Precis som ljuset som används av Samsungs irisskanner är det en våglängd som en människa inte kan se men den är väldigt "ljus". Det är som ett översvämningsljus - en lika stor mängd ljus över ett brett område som tvättar ansiktet och kommer snabbt att falla av vid huvudets kanter.
Apple försöker något mycket annorlunda med Face ID och hur det samlar in data om ditt ansikte.
Medan ditt ansikte är upplyst projiceras en matris med infraröda LED-lasrar över ditt ansikte. Dessa lysdioder använder en våglängd för ljus som står i kontrast till det ljus som används för belysning och tusentals individuella ljuspunkter täcker ditt ansikte. När du rör dig (och vi kan aldrig vara helt stilla) återspeglar ljuspunkterna förändringarna.
Med ditt ansikte upplyst med den infraröda lampan och en ljus matris projiceras över den samlar en speciell kamera bilddata. Varje ljuspunkt markeras och när du flyttar och de ändras loggas också dessa ändringar. Detta kallas djupbildförvärv med hjälp av modulerad mönsterprojektion. Det är ett utmärkt sätt att samla in data som visar form, kantdetektering och djup medan ett objekt är i rörelse under alla typer av ljusförhållanden. Många data kan samlas in och användas för att visa en distinkt form som kan återskapas i 3D.
Uppgifterna överförs sedan till det Apple kallar A11 Bionic Neural Engine. Det är ett separat delsystem med sin egen processor som analyserar data i realtid när de samlas in. Uppgifterna används för att återskapa ditt ansikte som en digital 3D-mask. När ditt ansikte rör sig rör sig masken också. Det är en nästan perfekt efterlikning, och Apple gör ett utmärkt jobb med att visa det med sina nya iMessage-animerade emojis i iOS 11.
Face ID använder någon av samma teknik som Android-telefoner med Tango.
För autentiseringsändamål används datauppsättningen också för att beräkna en unik identifierare. Precis som Samsungs irisskanner lagrar Face ID dessa data på ett säkert sätt och kan jämföra det med vad den speciella kameran ser medan Face ID aktivt körs. Om datauppsättningen stämmer överens med vad kameran kan se passeras säkerhetskontrollen och ett token som verifierar att "du är verkligen du" ges till vilken process som begär det.
Även om Apple också gör några koncessioner för att säkerställa att Face ID är snabbt och enkelt, finns det några tydliga fördelar ur ett användarperspektiv. Face ID är faktiskt säkrare eftersom du rör dig (mer data analyseras) och det finns ingen "sweet spot" eftersom allt ditt ansikte används och kameran använder ett bredare synfält. Matrisen som projiceras på ditt ansikte står i kontrast till vad som finns i bakgrunden eftersom en känsla av djup används för att isolera ansiktsform.
Som en bonus kan ditt ansikts formdata i realtid användas för andra ändamål med det Apple kallar TrueDepth-kamerasystemet. Vi såg ett exempel på detta med det nya porträttläget för selfies, de animerade emojierna och Snapchat-masker. Apple har byggt Bionic Neural Engine på ett sätt som kan dela enkel formdata med programvara från tredje part utan att avslöja de uppgifter den använder för att bygga ett säkert identifierande symbol.
Vilket är bättre?
Vi kan inte säga att något är riktigt bättre förrän vi har provat det.
Bättre är subjektivt, särskilt eftersom vi ännu inte har använt Face ID eller iPhone X i den verkliga världen. För autentiseringsändamål är det viktiga att processen är korrekt och snabb. Samsungs irisskanner kan vara båda så länge du pekar telefonen så att den kan hitta de data den behöver, men på papper är Face ID lättare att använda eftersom den inte behöver låsas på någon speciell plats för att fungera. Och för många av oss är inget bättre och vi föredrar en fingeravtryckssensor, som Galaxy S8 och Note 8 båda fortfarande har.
Oavsett vad du föredrar, finns det lite tvivel om att Apple har överträffat konkurrensen i detta avseende. Omfattande hårdvara för att bygga och samla in data om ditt ansikts form och funktioner, i kombination med sitt eget bearbetningssystem för att analysera allt mer besläktat med Tango än något tidigare ansiktsigenkänning vi har sett på en telefon. Jag är glada över att se denna tekniknivå till mobila enheter och kan inte vänta med att se hur framtida produkter bygger på det vi ser från Apple.
